Streszczenie: Zużyte lub zestarzałe węgle aktywne zaliczane są do odpadów niebezpiecznych i należy poddawać je procesowi utylizacji lub odzysku. Obecnie poszukuje się prostych, skutecznych i ekonomicznych metod regeneracji zużytych sorbentów węglowych. W pracy zaprezentowano badania regeneracji zużytego w procesie adsorpcji barwników węgla aktywnego WD-extra. Zaproponowano regenerację przy użyciu reagenta Fentona, który jest doskonałym utleniaczem. W celu wyznaczenia optymalnych warunków regeneracji została ona przeprowadzona w różnym czasie, tj. 30, 60, 120, 180, 300 i 480 min. Dla zregenerowanego tym odczynnikiem węgla aktywnego zbadano jego zdolności sorpcyjne w odniesieniu do wybranych barwników. Do badań wybrano dwa barwniki kwasowe, tj. zieleń naftolową B i błękit metylowy. Stężenie obu barwników wynosiło 400 mg/dm3. Cykl adsorpcja - regeneracja został powtórzony 6-krotnie. Badaniom zdolności sorpcyjnych węgla aktywnego wyrażonych adsorpcją właściwą towarzyszyła kontrola ubytku masy adsorbentu. Wyniki przeprowadzonych badań pozwoliły na stwierdzenie, iż wraz ze wzrostem czasu regeneracji zwiększa się ubytek masy węgla aktywnego. Po VI regeneracjach w czasie 30 min odnotowano ubytek masy ok. 5% i ok. 8%, odpowiednio dla zieleni naftolowej B i błękitu metylowego. Natomiast 6-krotna regeneracja w czasie 480 min spowodowała ubytek masy o ok. 13% (zieleń naftolowa B) i ok. 21% (błękit metylowy). Izotermy sorpcji otrzymane dla węgli regenerowanych w zróżnicowanym czasie są bardzo podobne, a odnotowany ubytek masy wraz z wydłużeniem czasu regeneracji pozwolił na stwierdzenie, że optymalnym czasem regeneracji może być 30 min.
Abstract: Worn or grown old activated carbons are classified as hazardous waste and they should be disposal or recovery. Currently simple, efficient and economical methods of regeneration of spent carbon sorbents is looked for. The paper presents a study in the regeneration of spent activated carbon WD-extra adsorption of dyes. Proposed regeneration using Fenton's reagent, which is an excellent oxidant. To determine the optimal conditions for regeneration has been carried out at different times 30, 60, 120, 180, 300 and 480 min. For this reagent's regeneration, activated carbon adsorption capacity was examined in its relation to the selected dyes. The study selected two acid dyes such as naphthol green B and methylene blue. The concentration of both dyes was 400 mg/dm3. Cycle of adsorption - regeneration was repeated 6-times. The study of the sorption capacity of activated carbon adsorption, expressed proper control of the weight loss was accompanied by the adsorbent. Results of this study has established that with increasing regeneration time increases the mass loss of activated carbon. After VI regenerations for 30 min was recorded weight loss of about 5 and 8%, respectively, for naphthol green B and methylene blue. While 6-times during regeneration of 480 min resulted in weight loss by about 13% (naphthol green B), and approximately 21% (methylene blue). Sorption isotherms obtained for carbon regenerated in different time are very similar, and the observed weight loss with prolonged regeneration time has established that the optimal recovery time can be 30 min.
B I B L I O G R A F I A[1] Tan LS, Jain K, Rozaini CA. Adsorption of textile dye from aqueous solution on pretreated mangrove bark, an agricultural waste: equilibrium and kinetic studies. J Applied Sci Environ Sanit. 2010
5(3):283-294.
[2] Picheta-Oleś A. The application of selected activated carbons to dye wastewater treatment. Struct Environ. 2010
3(2):52-58.
[3] Santhi T, Manonmani S, Smitha T. Kinetics and isotherm studies on cationic dyes adsorption onto Annona squmosa seed activated carbon. Int J Eng Sci Technol. 2010
2(3):287-295.
[4] Wawrzkiewicz M. Zastosowanie sorbentów różnego typu w procesie usuwania barwników z roztworów wodnych i ścieków przemysłowych. Przemysł Chem. 2012
91(1):45-52.
[5] Namasivayam C, Kavitha D. Dyes Pigments. 2002
54:47-58. DOI: 10.1016/S0143-7208(02)00025-6.
[6] Raffiea Baseri J, Palanisamy PN Sivakumar P. Adsorption of reactive dye by a novel activated carbon prepared from Thevetia peruviana. Int J Chem Res. 2012
3(2):36-41.
[7] Algidsawi AJK. A Study of ability of adsorption of some dyes on activated carbon from date's stones. Aust J Basic Appl Sci. 2011
5(11):1397-1403.
[8] Kanawade SM, Gaikwad RW. Int J Chem Eng Appl. 2011
2:317-319. DOI: 10.7763/IJCEA.2011.V2.126.
[9] Kannan N, Murugavel S. Comparative study on the removal of acid violet by adsorption on various low cost adsorbents. Global NEST Journal. 2008
10(3):395-403.
[10] Bhattacharyya KG, Sharma A. Dyes Pigments. 2005
51:25-40. DOI: 10.1016/S0143-7208(01)00056-0.
[11] Malarvizhi R, Ho Y. Desalination. 2010
264:97-101. DOI:10.1016/j.desal.2010.07.010.
[12] Bansal RC, Goyal M. Adsorpcja na węglu aktywnym. Warszawa: Wyd. Naukowo-Techniczne
2009.
[13] Dąbek L. Regeneracja zużytych węgli aktywnych. Kielce: Wyd. Politechniki Świętokrzyskiej
2007.
[14] Świderska R, Czerwińska M. Kutz R. Utlenianie zanieczyszczeń organicznych za pomocą odczynnika Fentona. VII Konf. Nauk. pt. Kompleksowe i szczegółowe problemy inżynierii Środowiska. Zeszyty Naukowe nr 22. Politechnika Koszalińska
2005, 1-12.
[15] Toledo LC, Silva ACB, Augusti R, Lago RM. Chemosphere. 2003
50:1049-1054. DOI: 10.1016/S0045-6535(02)00633-1.
[16] Wąsowski J, Piotrowska A. Rozkład organicznych zanieczyszczeń wody w procesach pogłębionego utleniania. Ochr Środow. 2002
2(85):27-32.
[17] Nawrocki J. Zaawansowane procesy utleniania w oczyszczaniu wody. Ochr Środow. 1999
3(74):31-36.
[18] Choma J, Jaroniec M. Wykorzystanie metody termodynamicznej do charakterystyki strukturalnych i powierzchniowych właściwości węgli aktywnych. Ochr Środow. 2004
26(1):3-8.
[19] Dąbek L, Ozimina E, Picheta-Oleś A. Ocena skuteczności usuwania wybranego barwnika z roztworu wodnego z wykorzystaniem węgla aktywnego i nadtlenku wodoru. Mater. Konf. Oczyszczanie ścieków i przeróbka osadów ściekowych, tom 4. Zielona Góra 2010, 281-295. XIII Konf. Nauk.-Techn. Woda -ścieki - odpady w środowisku. Zielona Góra, 17-18 czerwca 2010 roku.
[20] Lillie RD. Conn's Biological Stains. Baltimore, MD, USA: Williams & Wilkins
2010.
[21] Atkins PW. Chemia fizyczna, Warszawa: Wyd Nauk PWN
2001. 
DOI 
YADDA/CEON